电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析

电磁兼容解决方案电磁兼容解决方案是一种用于解决电子设备之间相互干扰问题的技术方案。

在现代社会中，电子设备的广泛应用导致了电磁干扰的频繁发生，这些干扰可能会导致设备的功能异常、性能下降甚至损坏。

因此，为了确保设备的正常运行，需要采取一系列的措施来解决电磁兼容问题。

一、电磁兼容问题的背景和重要性电磁兼容问题是指电子设备之间相互干扰的现象。

在现代社会中，电子设备的种类繁多，包括电视、手机、计算机等，这些设备在使用过程中会产生电磁辐射。

当多个设备同时工作时，它们之间的电磁辐射可能会相互干扰，导致设备的正常运行受到影响。

电磁兼容问题的重要性不容忽视。

首先，电子设备的广泛应用使得电磁兼容问题日益突出。

随着科技的不断发展，电子设备的数量和种类都在不断增加，这导致了电磁干扰的频繁发生。

其次，电磁兼容问题对设备的正常运行和性能有着直接的影响。

如果设备之间存在电磁干扰，可能会导致设备的功能异常、性能下降甚至损坏，给用户带来不便和经济损失。

因此，解决电磁兼容问题对于确保设备的正常运行和提高用户体验至关重要。

二、电磁兼容解决方案的原理和方法为了解决电磁兼容问题，可以采取以下几种原理和方法。

1. 电磁屏蔽电磁屏蔽是一种通过隔离电磁辐射的方法来解决电磁兼容问题。

通过在设备周围添加屏蔽材料，可以有效地阻止电磁辐射的传播，减少设备之间的干扰。

常用的屏蔽材料包括金属板、金属网、导电涂层等。

此外，还可以通过设计合理的设备结构和布局来减少电磁辐射的产生和传播。

2. 地线设计地线设计是一种通过合理设计和布置地线来解决电磁兼容问题的方法。

地线是电子设备中用于导电和接地的线路，它可以起到减少电磁辐射和干扰的作用。

通过合理设计和布置地线，可以有效地降低设备之间的电磁干扰。

3. 滤波器设计滤波器设计是一种通过滤除电磁干扰信号的方法来解决电磁兼容问题。

滤波器可以选择性地通过或阻断特定频率的信号，从而减少设备之间的干扰。

常用的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。

电磁兼容解决方案一、背景介绍电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在电子设备和系统之间实现相互协调和无干扰的能力。

在现代社会中，电子设备的广泛应用使得电磁辐射和电磁干扰的问题日益突出。

为了保证电子设备的正常运行，确保设备之间不发生干扰，需要采取一系列的电磁兼容解决方案。

二、问题描述在电子设备和系统中，常常会出现以下问题：1. 电磁辐射：电子设备在工作过程中会产生电磁辐射，如果辐射强度过大，会对周围的设备和系统产生干扰。

2. 电磁干扰：电子设备之间的相互干扰会导致设备的正常工作受到影响，甚至造成设备损坏。

3. 电磁敏感性：某些电子设备对外界的电磁干扰非常敏感，容易受到干扰而无法正常工作。

三、解决方案为了解决上述问题，我们提出以下电磁兼容解决方案：1. 设计合理的电磁屏蔽结构通过在电子设备和系统中设计合理的电磁屏蔽结构，可以有效地阻挡电磁辐射的传播，减少对周围设备和系统的干扰。

常见的电磁屏蔽结构包括金属外壳、屏蔽罩、屏蔽隔板等。

通过合理的屏蔽结构设计，可以降低电磁辐射的强度，提高设备的电磁兼容性。

2. 优化电磁波传输路径在电子设备和系统的设计过程中，需要优化电磁波的传输路径，减少电磁波在传输过程中的能量损耗和干扰。

通过合理的布局设计、优化导线和电缆的走向，可以降低电磁波的传输损耗，提高设备的电磁兼容性。

3. 选择合适的滤波器和隔离器在电子设备和系统中，可以通过选择合适的滤波器和隔离器来降低电磁干扰的影响。

滤波器可以通过滤除特定频率的电磁波来减少干扰，隔离器可以将不同部分的电子设备和系统隔离开，减少相互干扰。

4. 合理设置接地系统接地系统是保证设备正常工作和提高电磁兼容性的关键。

通过合理设置接地系统，可以有效地降低电磁干扰的影响。

在接地系统设计中，需要考虑接地电阻、接地路径的选择等因素，确保设备的接地系统能够有效地排除干扰。

5. 进行电磁兼容测试和评估在电子设备和系统设计完成后，需要进行电磁兼容测试和评估，以验证设备的电磁兼容性。

电磁兼容整改措施概述及解释说明1. 引言1.1 概述电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，简称EMC）是指在复杂电磁环境下，各种电子设备和系统能够正常工作，并且不会对周围环境和其他设备产生不可接受的干扰。

随着科技的快速发展和广泛应用，电磁兼容性问题日益突出，给人们的日常生活、工业生产以及航空航天等领域带来了许多挑战。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分。

首先，在引言中将介绍电磁兼容整改措施的概述以及文章的结构；其次，在第二部分中阐述了电磁兼容整改措施的解释说明，包括对电磁兼容概念进行解释、分析电磁干扰问题产生原因以及为何需要采取整改措施；第三部分将对电磁兼容整改措施进行分类和方法论述，涉及线缆布置与屏蔽处理相关措施、地线设计和接地处理相关措施以及EMI滤波器和抑制器的应用措施；第四部分将通过具体案例，提供电磁兼容整改措施的实施细节和分析；最后，在结论部分总结了电磁兼容整改的重要性、整改措施实施对产品或系统绩效的影响以及未来发展趋势和挑战。

1.3 目的本文的目的是介绍和解释电磁兼容整改措施的基本概念与原理，为读者提供一种了解和应用这些措施的方法。

通过深入理解电磁兼容整改问题，读者可以有效地识别和解决相关问题，并采取相应的措施来确保设备和系统在复杂电磁环境中的正常运行。

2. 电磁兼容整改措施解释说明:2.1 电磁兼容概念解释电磁兼容指的是在电子设备或系统中，各种不同的电子设备能够在不产生互相干扰或受到外界干扰的情况下协同工作的能力。

在现代科技发展中，电子设备越来越复杂，频谱资源日益紧张，因此保持良好的电磁兼容性显得尤为重要。

2.2 电磁干扰问题分析在电子设备中，存在着各种类型的电磁场，包括辐射、传导和导耦等。

这些电磁场可能会对其他附近的设备或系统造成干扰，导致无法正常工作或降低性能。

例如，在无线通信系统中，如果存在强大的脉冲噪声源，则可能会引起接收器敏感度下降或信号质量恶化。

电磁兼容加固实例分析实例一设备在数字电路密集，功能复杂的现实情况下，电路产生的干扰在所难免，同时数字电路又容易受到外界的干扰。

所以有必要在产品设计时考虑电磁兼容性，以便在设计初期采取相应措施来降低干扰源的能量。

下面就某设备(见图1)在设计中容易出现的实例问题作个介绍。

该雷达某设备机箱在进行GJB-151A RE102初测时的曲线如图2所示。

可以看出设备在30MHz、60MHz—90MHz时大部分频段超标。

为了能尽快找出超标的原因我们可以用频谱分析仪找到他们泄露的位置。

由于设备已经是定型的结构和电路,因此不能更改他的结构和电路。

只能在原有结构和电路的基础上加以改进。

众所周知，通常机箱结构对辐射发射有影响。

机箱内的元器件、集成块、印刷电路板的走线、以及有信号电流经过的地方都可能向周围空间辐射电磁能量，频率越高就越容易产生电磁辐射。

如果采用非屏蔽机箱，则这些电磁能量就会辐射到机箱外部。

如果采用金属机箱，或在非金属机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层，则电磁能量就有可能被限制在机箱内图1 雷达某设备在加固前的GJB151A RE102测试曲线图2 某设备的实物照片1. 采取机箱加固措施为判别设备的辐射干扰是否主要由机箱泄漏引起，可将设备电缆、控制连接线拆除，只保留电源线（电源线已滤波处理）让设备正常工作，然后再测量辐射干扰场强。

结果显示仍有部分频点超标，说明机箱泄漏或电源线有明显的泄露。

为了进一步确定是电源线还是机箱泄露还是二者都有。

这时可用近场磁场探头（探头接频谱分析仪）沿孔缝移动，寻找泄漏点，可观察不同频率的泄漏情况。

结果在机箱靠近电源的缝隙发现较大的泄漏场强，临时将该处贴一条金属导电带，该金属带应与机箱的金属面有良好的导电搭接。

发现辐射场强明显减小，说明机箱有泄露。

加固措施是使缝隙尺寸满足要求，可添加导电衬垫。

也可采用波导设计、缩短连接螺丝的间距等等。

在解决好机箱屏蔽的前提下，将电缆、控制线（外连电缆和控制线已经做好屏蔽处理）连接好,继续测试RE102发现有明显改善，如图3所示，但是仍有超标点。

《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》●背--景---为什么产品要通过EMC，EMC到底包含哪些测试项目和性能指标？---为什么产品辐射、传导、静电、EFT问题总是解决不了，而自己又没有好的解决思路？---为什么我的产品也增加了磁珠、电容、电感，但还是没有改善，这些器件到底该怎么应用？为什么产品问题总是后期出现，在现有基础上到底有哪些方法和措施整改我的产品？---为什么我的产品在设计时EMC也考虑了，但是还不能解决所有问题？---为什么一些理论在实际应用中总是不能真正解决问题？对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，明白EMC测试项目和测试原理，掌握一些EMC测试整改和设计技能，这些都成了我们迫切需要研究和解决的重大课题。

目前很多企业工程师在这块缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对EMC的实质理解造成一些误解，为帮助企业以及研发人员解决在实际产品设计过程中遇到的问题与困惑，我们举办此次《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》高级训练班，培训通过大量的实际产品EMC案例讲解，使得学员可以在较短时间内掌握解决EMC技术问题的技能并掌握EMC设计的基本思路！同时对企业缩短产品研发周期、降低产品研发与物料成本具有重要意义！●特--色---系统性：课程着重系统地讲述产品EMC测试原理，产品出现各种EMC问题详细的整改思路与方法，课程以大量的案例来阐述产品EMC设计的思路与方法,以及不同产品出现的各种问题EMC工作重点、工作方法、解决问题的技巧.---针对性：主要针对产品各种EMC测试项目，及各种典型产品，在测试过程中出现的不同问题的时候解决的思路与方法，如何使产品经过合理的构架设计、电缆设计、滤波设计、PCB设计顺利通过EMC测试。

---实战性：在整个培训课程中涉到多个案例，全面讲授产品问题整改和定位，设计的技巧。

--为什么产品要通过EMC，EMC到底包含哪些测试项目和性能指标？---为什么产品辐射、传导、静电、EFT问题总是解决不了，而自己又没有好的解决思路？---为什么我的产品也增加了磁珠、电容、电感，但还是没有改善，这些器件到底该怎么应用？为什么产品问题总是后期出现，在现有基础上到底有哪些方法和措施整改我的产品？---为什么我的产品在设计时EMC也考虑了，但是还不能解决所有问题？---为什么一些理论在实际应用中总是不能真正解决问题？对于企业领导和研发工程师而言，诸如此类的问题可谓太多，明白EMC测试项目和测试原理，掌握一些EMC测试整改和设计技能，这些都成了我们迫切需要研究和解决的重大课题。

目前很多企业工程师在这块缺乏实践经验，很多相关知识都是网络和书籍上面了解，但是，一方面在解决实际问题时光靠这些零散的理论是不足的，另一方面，这些“知识”也有可能对EMC的实质理解造成一些误解电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析---系统性：课程着重系统地讲述产品EMC测试原理，产品出现各种EMC问题详细的整改思路与方法，课程以大量的案例来阐述产品EMC设计的思路与方法,以及不同产品出现的各种问题EMC工作重点、工作方法、解决问题的技巧.---针对性：主要针对产品各种EMC测试项目，及各种典型产品，在测试过程中出现的不同问题的时候解决的思路与方法，如何使产品经过合理的构架设计、电缆设计、滤波设计、PCB设计顺利通过EMC测试。

---实战性：在整个培训课程中涉到多个案例，全面讲授产品问题整改和定位，设计的技巧。

大纲（结合多个经典案例进行实战讲解）1．电磁兼容基础1.1 电磁兼容概述（30min）（9:00-9:30）1.1.1 电磁兼容的定义1.1.2 电磁兼容的研究领域1.1.3 实施电磁兼容的目的1.2 电磁兼容理论基础（45min）（9:30-10:15）1.2.1 基本名词术语1.2.2 电磁兼容测试中常用单位1.2.3 电磁干扰形成的三要素1.3 电磁兼容测量（30min）（10:15-10:45）1.3.1 几个重要的电磁兼容标准对照表1.3.2 常用电磁兼容测量项目2．电磁兼容设计2.1 关键元器件的选择（75min）（10:45-12:00）2.1.1 无源器件的选用2.1.2 模拟与逻辑有源器件的选用2.1.3 磁性元件的选用2.1.4 开关元件的选用2.1.5 连接器件的选用2.1.6 元器件选择一般规则2.2 电路的选择和设计（60min）（1:30-2:30）2.2.1 单元电路设计2.2.2 模拟电路设计2.2.3 逻辑电路设计2.2.4 微控制器电路设计2.2.5 电子线路设计一般规则2.3 印制电路板的设计（90min）（2:30-4:00）2.3.1 PCB布局2.3.2 PCB布线2.3.3 PCB板的地线设计2.3.4 模拟-数字混合线路板的设计2.3.5 印制电路设计一般规则2.4 接地和搭接设计（90min）（4:00-5:30）2.4.1 接地的基本概念2.4.2 接地的基本方法2.4.3 信号接地方式及其比较2.4.4 接地点的选择2.4.5 地线环路干扰及其抑制2.4.6 公共阻抗干扰及其抑制2.4.7 设备接大地2.4.8 搭接2.4.9 搭接及接地设计一般规则2.5 屏蔽技术应用（60min）（9:00-10:00）2.5.1 屏蔽的基本概念2.5.2 屏蔽效能的设计2.5.3 屏蔽原理2.5.4 屏蔽机箱的设计2.5.5 设备孔、缝的屏蔽设计2.5.6 电磁屏蔽材料的选用2.5.7 屏蔽设计一般规则2.6 滤波技术应用（60min）（10:00-11:00）2.6.1 滤波器的分类2.6.2 滤波器的衰减特性2.6.3 滤波电路的设计2.6.4 滤波器的选择2.6.5 滤波器的安装2.6.6 滤波器的使用场合2.7 时钟电路的设计（20min）（11:00-11:20）2.7.1 扩展频谱法2.7.2 扩展频谱法实际应用2.7.3 减少时钟脉冲干扰的其它措施2.8 产品或设备内部布置（20min）（11:20-11:40）2.8.1 产品或设备内部布局2.8.2 产品或设备内部布线2.9 导线的分类和敷设（20min）（11:40-12:00）2.9.1 屏蔽电缆的连接2.9.2 导线和电缆的布线设计3．电磁兼容对策3.1 概述（30min）（1:30-2:00）3.1.1 什么时候需要电磁兼容整改及对策3.1.2 常见的电磁兼容整改措施3.2 电磁骚扰发射问题对策（75min）（2:00-3:15）3.2.1 电子、电气产品内的主要电磁骚扰源3.2.2 骚扰源定位3.2.3 电子、电气产品连续传导发射超标问题及对策3.2.4 电子、电气产品断续传导发射超标问题及对策3.2.5 电子、电气产品辐射骚扰超标问题及对策3.2.6 骚扰功率干扰的产生和对策3.3 谐波电流问题对策（30min）（3:15-3:45）3.3.1 测量标准介绍3.3.2 谐波电流发射的基本对策3.3.3 低频谐波电流抑制滤波解决方案3.3.4 主动PFC解决方案3.3.5 谐波问题的其它对策3.4 瞬态抗扰度问题对策（75min）（3:45-5:00）3.4.1 综述3.4.2 静电放电抗扰度测试常见问题对策及整改措施3.4.3 脉冲冲群抗扰度测试常见问题对策及整改措施3.4.4 浪涌冲击抗扰度测试常见问题对策及整改措施4．咨询与答疑（30min）（5:00-5:30）本课纲适用于：公开课，企业内训资料来源：《电磁兼容设计与整改对策及经典案例分析》(朱文立)朱文立先生中国电磁兼容EMC实战知名专家朱文立先生：中国电磁兼容EMC实战知名专家，中华创世纪企业培训网首席EMC培训师，1989年毕业于华中理工大学，高级工程师，工业和信息化部质量安全检测中心副主任，全国电磁兼容标准化技术委员会（SAC/TC264）委员、全国无线电干扰标准化委员会A分会（SAC/TC79/SC1）委员、全国无线电干扰标准化委员会I分会（SAC/TC79/SC7）委员、中国制造工艺协会电子分会电磁兼容制造专业委员会副主任委员、全国质量监管重点产品检验方法标委会IT一组（SAC/TC374/WG37）委员、中国认证认可监督管理委员会电磁兼容专家组（CNCA-TC10）委员、IECEE中国国家认证机构电磁兼容专家工作组（CQC-ETF10）组长、中国质量认证中心（CQC）技术委员会检测技术分委会委员、广东省保密技术专家委员会委员、CQC工厂审查员、CRBA质量体系注册审核员。

872019年第4期 安全与电磁兼容引言由于电子设备应用的开关电源自身是一个很强的干扰源，且电源线（文中专指电源输入线）自机箱内部引出，若电源线滤波设计不当会带来很多电磁兼容性问题。

同时电磁兼容测试标准越来越全面、细致、严格，如GJB 151B-2013《军用设备和分系统 电磁发射和敏感度要求与测量》较GJB 151A-1997《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的明显变化就是测试时电源输入线不能用屏蔽线缆，这对电源线滤波设计提出了更高的要求。

以下结合三个典型电磁兼容案例的分析、排查、整改过程，证明电源线滤波设计的重要性。

1 电源线滤波设计电源线滤波就是切断干扰信号的耦合路径或抑制干扰信号在该路径的耦合，整机设备电源线滤波设计及内部干扰（耦合到电源线的内部干扰）回路示意见图1。

电源线上的差模、共模干扰来自电源开关频率的干扰信号及电源线耦合的设备内部的其它干扰信号。

为有效抑制电源线上的干扰信号，通常在电源输入端添加高性能滤波器。

滤波器一般设计成两级滤波，一级共模滤波、一级差模滤波，其电路模式见图2。

2 整改案例分析2.1 案例1 超短波侦察系统电源设备干扰超短波侦察系统工作在30~500 MHz 频段，用于接收、侦察超短波通信信号。

在实际使用中，系统天线接收到的有用信号被淹没在了系统自身干扰噪声中，系统侦察效果很差。

经排查侦察系统，电源设备是其中一个主要干扰源。

以下针对电源设备进行分析、整改。

如图3，该电源设备内部有输入控制、多路DC/DC 模块、网络/微机等电路，高频干扰信号丰富，其中DC/DC 电源模块、网络/微机产生的差模、共模干扰可能通过机箱缝隙对外辐射；也会耦合至电源输入输出线、网线，再反窜出设备对外产生辐射干扰。

针对上述可能的电磁泄漏，电源设备已采取的措施有：电源线相关电磁兼容整改典型案例分析Typical Case Analysis of Power Line Relevant EMC Rectification同方电子科技有限公司 宋金华 曹宏伟 廖伟 吴林摘要电源线滤波是电磁兼容性设计中的一个重要内容。